Органы обоняния

Органы обоняния (organa olfactus) — специализированные структуры, воспринимающие химические раздражители (запахи), присутствующие в окружающей среде.

Эволюция и разнообразие органов обоняния

У большинства беспозвоночных органы обоняния и вкуса ещё не разделены и представлены органами общего химического чувства.
У насекомых функцию обоняния выполняют специализированные образования — обонятельные сенсиллы, расположенные в основном на антеннах (усиках).
У ряда водных моллюсков органами обоняния служат осфрадии.
У круглоротых (например, у миног) имеется непарный орган обоняния, который открывается наружу единственной ноздрёй.
У рыб органы обоняния — это парные носовые ямки или мешки на передней части головы. Их внутренняя поверхность выстлана обонятельным эпителием, собранным в соединительнотканные пластинки.
У наземных позвоночных органы обоняния расположены в носовой полости. Их строение усложняется в ходе эволюции:
- Относительно простая конфигурация у земноводных и пресмыкающихся.
- Значительное усложнение у млекопитающих за счёт развития системы костных носовых раковин, увеличивающих площадь обонятельной поверхности.
Для многих наземных позвоночных характерно наличие якобсонова органа (вомероназального органа) — обособленного отдела обонятельного мешка, специализирующегося на восприятии феромонов.

Строение и функция обонятельного эпителия

У человека органы обоняния расположены в верхнезадней части носовой полости и занимают участки верхней носовой раковины и носовой перегородки, покрытые обонятельным эпителием.

Ключевые элементы этого эпителия — обонятельные рецепторные клетки веретеновидной формы. Их количество сильно варьирует у разных видов, что коррелирует с остротой обоняния:

У собаки (овчарки) — свыше 200 млн.
У кролика — около 100 млн.
У человека — около 10 млн.

Как работает рецепторная клетка:

Её периферический отросток выходит на поверхность эпителия в слой слизи.
На конце отростка находится булавовидное утолщение с пучком длинных тонких обонятельных волосков (жгутиков).
Именно на мембране этих волосков происходит первичное взаимодействие с молекулами пахучих веществ.
Центральные отростки (аксоны) всех рецепторных клеток собираются в волокна обонятельного нерва, который направляется в обонятельную луковицу головного мозга для дальнейшей обработки информации.

Современный контекст

Современные исследования значительно углубили понимание работы органов обоняния. Установлено, что у млекопитающих, включая человека, обонятельные рецепторы кодируются самым большим семейством генов в геноме (около 400 функциональных генов у человека и более 1000 у мыши). При этом якобсонов орган у взрослого человека считается рудиментарным и не функционирующим, в то время как у многих других млекопитающих он играет ключевую роль в социальном и половом поведении. Открытие в 2004 году обонятельных рецепторов не в носовой полости, а в других тканях (например, в сперматозоидах, сердце, лёгких) привело к возникновению новой научной области — экстраназальной хемосенсорики, изучающей их не связанные с обонянием функции (например, в регуляции подвижности сперматозоидов).